El gas metano en la producción ganadera y alternativas para medir sus emisiones y aminorar su impacto a nivel ambiental y productivo

Authors

  • Juan Carmona
  • Diana Bolívar
  • Luis Giraldo

DOI:

https://doi.org/10.17533/udea.rccp.323994

Keywords:

efecto invernadero, metanogénesi, rumiante, rusitec, silvopastoril

Abstract

Resumen

Los rumiantes son grandes contribuyentes al calentamiento global y deterioro de la capa de ozono, por la liberación de altas cantidades de gases a la atmósfera, entre ellos, el gas carbónico y el metano. El metano producido se genera principalmente por los procesos fermentativos del alimento que ingresa al rumen.  El principal factor biótico a nivel del rumen en la producción de metano son las bacterias anaerobias metanógenas. Estas bacterias utilizan diferentes sustratos para la producción de metano, pero los principales son el H2  y el CO2. La eliminación de estos gases, principalmente del H2  implican la remoción de un factor implicado en la estabilidad del pH ruminal siendo este esencial para una óptima fermentación. Pero a la par se considera la producción de metano como una pérdida de energía potencialmente utilizable. Los efectos de las bacterias metanógenas son dependientes principalmente de los sustratos presentes en la dieta y de las interacciones con otras poblaciones. Intervenciones en la alimentación ofrecida a los animales, orientadas hacia optimizar el proceso de fermentación ruminal, generalmente repercuten en una mejora de los parámetros productivos y reproductivos, debido, entre otros aspectos, a una mejor utilización de la energía.  Además, la disminución de las emisiones a la atmósfera cobra gran importancia en la protección del medio ambiente. Diversas evidencias muestran que la tasa de emisión de metano por fermentación ruminal, está relacionada con las características físico-químicas de la dieta, las cuales afectan el nivel de consumo y la frecuencia de alimentación.  Por esto una subnutrición contribuye a incrementar las emisiones de metano.  La posibilidad de limitar las emisiones de metano por el ganado en sistemas de producción tropical, provee beneficios económicos y medioambientales. Una opción de reducción consiste en la sustitución de tecnologías convencionales por nuevas alternativas concomitantes con una adecuada producción y mínimos efectos medioambientales.  Dentro de estas alternativas de potencial uso en trópico está el manejo de pasturas, tendiente hacia mejorar su calidad.  Una alternativa de amplio potencial y que hasta el momento ha tomado fuerza por sus múltiples beneficios son los sistemas silvopastoriles, pero poco se ha investigado su efecto sobre la producción de metano ruminal. Para la determinación de emisiones y la eficiencia de las alternativas implementadas, se debe recurrir a metodologías apropiadas que permitan extrapolar los resultados a las condiciones reales in vivo. Dentro de estas alternativas, el sistema in vitro RUSITEC, ha presentado una alta correlación con las características propias del animal. El objetivo de esta revisión es visualizar diferentes factores que determinan las emisiones de metano, alternativas de medición y opciones para disminuir la producción de este gas en los sistemas ganaderos, en aras de una producción más eficiente y que proteja el medio ambiente.

 

|Abstract
= 6013 veces | PDF
= 3334 veces|

Downloads

Download data is not yet available.

References

Abreu A, Carulla JE, Kreuzer M, Lascano C, Díaz TE, CanoA, Hess, HD. Efecto del fruto, del pericarpio y del extractosemipurificado de saponinas de Sapindus saponaria sobre lafermentación ruminal y la metanogénesis in vitro en un sistemaRUSITEC. Rev Col Cienc Pec. 2003;16: 147-154

Anderson RC and Rasmussen MA. Use of a novel nitrotoxin-metabolizing bacterium to reduce ruminal methane production.Bioresource Technology. 1998; 64: 89-95

Benchaar C, Rivest J, Pomar C, Chiquette J. Prediction ofmethane production from dairy cows using existingmechanistic models and regression equations. J Anim Sci 1998;76: 617- 627.

Carro MD, Miller EL. Effect of supplementing a fibre basaldiet with different nitrogen formus on ruminal fermentationand microbial growth in an in sacco semicontinuous culturesystem (RUSITEC). British Journal of Nutrition, 1999; 82:149-157

Czerkawski JW, Breckenridge G. Design and development ofa long-term rumen simulation technique (Rusitec). BritishJournal of Nutrition, 1977; 38: 371-384.

Chandramoni SB, Jadhao CM, Tiwari CM, Khan MY. Energymetabolism with Particular reference to methane productionin Muzaffarnagari sheep fed rations in roughage to concentrateratio. Animal Feed Science and Technology, 2000; 83: 287-300

Dehority BA, Tirabasso PA. Antibiosis between ruminalbacteria and ruminal fungi. Appl Environ Microbiol 2000;66(7): 2921-2927

DeRamus HA, Clement TC, Giampola DD, Dickison PC.Methane emissions of beef cattle on forages: efficiency ofgrazing management systems. Journal Environ Qual, 2003;32: 269-277

Dohme F, Machmüller A, Wasserfallen A, Kreuzer M.Comparative efficiency of various fats rich in medium-chainfatty acids to suppress ruminal methanogenesis as measuredwith RUSITEC. Canadian Journal of Animal Science, 2000;80: 473-482.

Fonty G. The rumen anaerobic fungi. In: Jouany, JP. Rumenmicrobial metabolism and ruminant digestion. INRA editions,Paris, France, 1991; pp 53-70

González F, Rodríguez H. Proyecciones de las emisiones degases de efecto de invernadero (GEI) Colombia 1998-2010.Rev Acad Colomb Cienc, 1999; 23 (89): 497-505

Hess HD, Monsalve LM, Carulla JE, Lascano CE, Díaz TE,Kreuzer M. In vitro evaluation of the effect of Sapindussaponaria on methane release and microbial populations(1.4.1). 2002. URL: http://www.ciat.cgiar.org/forrajes/pdf/output1_2002.pdf13. Johnson KA, Johnson DE. Methane emissions from cattle. JAnim Sci, 1995; 73: 2483-2492

Kajikawa H, Hai J, Terada F, Suga T. Operation andcharacteristics of newly improved and marketable artificalrumen (Rusitec). In: Memoirs of National Institute ofLivestock and Grassland Science. Nº 2. Mar. 2003

Kinsman R, Sauer FD, Jackson HA, Wolynetz, MS. Methaneand carbon dioxide emissions from cows in full lactationmonitored over a six-month period. J Dairy Sci, 1995; 78(12): 2760-2766

Kurihara M, Magner T, McCrabb H, McCrabb G. Methaneproduction and energy partition of cattle in the tropics. BritishJournal of Nutrition, 1999; 81: 227-234.

López S, McIntosh FM, Wallace RJ, Newbold CJ. Effect ofadding acetogenic bacteria on methane production by mixedrumen microorganisms. Animal Feed Science and Technology,1998; 78: 1-9.

McCaughey W, Wittenberg K, Corrigan D. Methaneproduction by steers on pasture. Can J An Sc, 1997; 76 (3):519-524.

McCaughey W, Wittenberg K, Corrigan D. Impact of pasturetype on methane production by lacting beef cows. Can J AnSc, 1999; 79 (2): 221-226.

Montenegro J, Abarca S. Fijación de carbono, emisión demetano y de óxido nitroso en sistemas de producción bovinaen Costa Rica. En: Intensificación de la ganadería enCentroamérica: beneficios económicos y ambientales. CATIE– FAO – SIDE. Ed Nuestra Tierra. 2000. 334 p.

Moss AR, Givens DI. The effect of supplementing grasssilage with soya bean meal on digestibility, in saccodegradability, rumen fermentation and methane production insheep. Animal Feed Science and Technology, 2002; 97: 127-143

Moss AR, Jouany JP, Newbold J. Methane production byruminants: its contribution to global warming. INRA EDPSciences. Ann Zootech, 2000; 49: 231-253

Preston TR, Leng RA. Friendly development. LivestockResearch for Rural Development, 1(1), November, 1989. URL:http://www.cipav.org.co/lrrd/lrrd1/1/preston.htm

Primavesi O, Shiraishi RT, Dos Santos M, Aparecida M,Teresinha T, Franklin P. Metano entérico de bovinos leiteirosem condiçðes tropicais brasileiras. Pesq agropec bras, 200439 (3): 277-283

Stewart CS. The rumen bacteria. In: Jouany, JP. Rumenmicrobial metabolism and ruminant digestion. INRA editions,Paris, France, 1991; 15-26

Tejido ML, Ranilla MJ, Carro MD. In vitro digestibility offorages as influences by source of inoculum (sheep rumenversus Rusitec fermenters) and diet of the donor sheep. AnimalFeed Science and Technology, 2002; 97: 41-51

Van Kessell JS, Russell JB. The effect of pH in vitro methaneproduction from ruminal bacteria (Abstract # 2). In: 23rdBiennial Conference on Rumen Function. Chicago, Illinois,E.U. November 14-16, 1995; Vol. 23.

Van Kessell JS, Russell JB. The effect of pH on ruminalmethanogenesis. FEMS Microbiology Ecology, 1996; 20:205-210.

Van Soest PJ. Nutritional ecology of the ruminant. Secondedition. Cornell University Press, 1994; 476 p.

Weimer PJ. Manipulating ruminal fermentation: a microbialecological perspective. J Anim Sci, 1998; 76: 3114 – 3122

Wettstein HR, Machmüller A, Kreuser M. Effects of raw andmodified canola lecithins compared to canola oil, canola seedand soy lecithin on ruminal fermentation measured with rumensimulation technique. Animal Feed Science and Technology,2000; 85: 153-169.

Yokoyama MT, Johnson KA. Microbiología del rumen eintestino. En: Church DC. El rumiante: fisiología digestiva ynutrición. Editorial Acribia S.A. Zaragoza, España, 1993;137-156

Downloads

Published

2016-07-19

How to Cite

Carmona, J., Bolívar, D., & Giraldo, L. (2016). El gas metano en la producción ganadera y alternativas para medir sus emisiones y aminorar su impacto a nivel ambiental y productivo. Revista Colombiana De Ciencias Pecuarias, 18(1), 15. https://doi.org/10.17533/udea.rccp.323994

Issue

Section

Original research articles